光伏组件退役潮来临,循环利用产业迎机遇与挑战
装机规模迅猛,退役高峰将至
光伏(Photovoltaic,简称PV)利用光生伏特效应将太阳能直接转化为电能,已成为我国能源领域的“国家名片”。截至2023年,我国光伏累计装机并网容量已达608.91吉瓦(GW),占全球总量的43.5%。预计到2025年,我国将迎来光伏组件的首次退役高峰,退役量预计可达105万吨;至2050年,全球退役量将高达约2000万吨,其中中国占比预计达四分之一。值得注意的是,光伏组件的理论寿命虽为25-30年,但受自然灾害、发电效率下降及技术迭代等因素影响,实际使用寿命往往在10-15年左右,这进一步加剧了退役速度。
废弃组件:资源与污染的双重属性
退役光伏组件具有资源性与污染性并存的特点。以常见的晶体硅组件为例,其大部分重量(≥93%)来自玻璃、铝边框和封装材料EVA。从经济价值看,银的价值占比最高(约44%),其次是铝边框(30.4%)和硅料(9.5%),回收潜力巨大。然而,若处理不当,组件中含有的少量铅、锡等物质也可能对环境造成潜在风险。
政策法规不断完善,管理路径渐清晰
在环境管理方面,我国政策正逐步细化。自2024年1月1日起,废弃光伏组件被纳入《固体废物分类与代码目录》中的SW17(可再生类废物)类别进行管理,区别于早期的参照电子废弃物管理方式。国家多部委密集出台政策,在《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》中明确了六大重点任务,包括推动绿色设计、明确处理责任主体(推行生产者责任延伸制)、畅通回收渠道、提升再生利用技术、稳妥推进再制造以及强化无害化处置监管。
回收技术持续攻关,产业化之路仍存挑战
目前,废弃光伏组件的资源化利用在技术上主要围绕多层紧密结构材料的分离与元素循环展开,其核心挑战在于高效、低成本地分离银、硅、玻璃、铝等有价值材料。现有技术路径包括物理拆解(如分离铝边框、接线盒)、热法(层压材料分离)和湿法冶金(提取有价金属)等。研究团队正致力于开发从材料保级利用(如铝合金边框、焊带的再生)到元素循环(如银浆直接再生)的全链条技术。
然而,该产业仍面临诸多挑战:当前回收产能规划与未来实际退役规模可能存在错配,市场准入标准尚未统一,成熟的商业化工艺和设备仍显缺乏,且回收过程中的二次污染控制和成本控制是关键难点。此外,组件的梯级利用(降级使用)范围与安全责任界定也需进一步明确。
结论
面对即将到来的光伏组件退役潮,其循环利用市场潜力巨大,但盈利模式尚不清晰,技术路线仍在探索。在国家政策强力推动下,迫切需要加强“产学研”深度融合,提前布局核心技术研发与标准体系建设,以应对这一新兴固体废物类别的挑战,并将其转化为推动绿色低碳循环发展的新机遇。